[发明专利]一种电网畅通性评价方法

摘要

本发明公开了一种电网畅通性评价方法，涉及电网规划评估领域。该方法明确了电能传输路径、电气路径距离以及路径裕度的概念，采用上行潮流追踪算法解析电网发电-负荷节点对之间的电能传输路径，在此基础上，提出了从电网连通性、支路裕度以及电能传输效率3个角度评价电网畅通性的方法。畅通度高的电网连通性好，裕度大且传输效率高，为量化评价电网规划方案的优劣提供了新的途径，具有很好的实用价值。

主权项

一种电网畅通性评价方法，其特征在于，该方法在有N个节点的电网中评价电网的畅通性，具体步骤如下：a、计算电网潮流并进行无损等效，即假设线路上传输的潮流是线路两端发送和接受潮流的平均值，并把潮流损失当作负荷平均分配到线路的两端；采用上行潮流追踪算法，按下列步骤解析电网的电能传输路径，电能传输路径是指连接某一发电节点与某一负荷节点的由一条支路或多条首尾相连的支路组成的电能传输通道：计算第i个节点的注入功率P_i：$P_i=\underset{j\∈{\mathrm{\α}}_i^{\left(u\right)}}{\Σ}\left|P_{i-j}\right|+P_{Gi},(i=1,2,3,...,N)$其中，是给节点i供电的节点集合，P_i‑j是支路j‑i流入节点i的潮流，P_Gi是节点i的发电功率，无损等效后，|P_j‑i|＝|P_i‑j|，记c_ji＝|P_j‑i|/P_j，则上式可表示为：$P_i-\underset{j\∈{\mathrm{\α}}_i^{\left(u\right)}}{\Σ}{c}_{ji}{P}_j=P_{Gi}$或A_uP＝P_G其中，A_u是n×n的上行潮流分布矩阵，P是各节点的注入功率向量，P_G是节点发电功率向量，A_u的第(i，j)元素为：矩阵A_u的第i行记录向节点i供电的节点及供电比例，若节点j不向节点i供电，则第(i，j)元素为0，从而可以解析出电网中的电能传输路径以及各电能传输路径传输的功率；b、计算电网的电能传输路径数指标N_path，即电网电能传输路径总数；c、计算电网的路径平均裕度指标M_avr：$M_{avr}=\frac{\underset{k=1}{\overset{N_{path}}{\Σ}}{M}_k}{N_{path}}$其中，M_k为第k条电能传输路径的路径裕度，电能传输路径的路径裕度是指路径各组成支路传输极限与其实际功率的差值的最小值；d、计算电网的电能传输效率指标E_grid：$E_{grid}=\frac{N_{path}\·P_{load}}{\underset{k=1}{\overset{N_{path}}{\Σ}}{w}_k{D}_k}$其中，P_load为电网所有负荷功率之和，D_k为所有电能传输路径的电气路径距离，电气路径距离是指电能传输路径各支路的电气距离之和，电气距离取该支路的阻抗；w_k为权重系数；$w_k=\frac{P_{path}^k}{\underset{i=1}{\overset{N_{path}}{\Σ}}{P}_{path}^i},(k=1,2,3,...,N_{path})$其中，为第k条电能传输路径的传输功率；e、对电能传输路径数、路径平均裕度和电能传输效率3个指标分别进行标幺化，每个指标的基准值均为该指标所有计算结果的最大值；f、采用层次分析法计算电能传输路径数、路径平均裕度和电能传输效率3个指标的权重系数，分别为w₁，w₂，w₃；g、计算电网畅通性指标S_g：S_g＝w₁N_path+w₂M_avr+w₃E_grid其中，N_path、M_avr、E_grid均为标幺值，每个指标的基准值均为该指标所有计算结果的最大值；h、电网畅通性指标S_g的值越大表示电网畅通性越好。